Идентификация руководящих требований. Анализ миссии, страница 13

Меры эффективности бесполезны, если люди, принимающие решения, не могут понимать их. "Ускорение в крайней скорости обнаружения лесного пожара в пределах широтного режима охвата закончившего срок службы спутникового созвездия" будет, вероятно, нуждаться в существенном объяснении, чтобы быть эффективным. С другой стороны, четкие меры эффективности, которые являются нечувствительными к деталям системного проектирования, такие как наибольший промежуток охвата в течение одного года, не могут отличать качество одной системы от другой. Обычно никакая отдельная мера эффективности не может использоваться для количественного определения, как система в целом выполняет цели миссии. Таким образом, мы предпочитаем обеспечить несколько мер эффективности, суммирующих способность системы достигать широких целей.

Меры эффективности вообще относятся к одной из трех широких категорий, связанных с 1) отдельными событиями, 2) охватом непрерывной деятельности, или 3) своевременности информации или с другими показателями качества. Отдельные события включают лесные пожары, ядерные взрывы, суда, пересекающие границу, или случаи космических вспышек. В этом случае лучшие меры эффективности - скорость, которая может быть поддержана (чтобы идентифицировать до двадцати лесных пожаров в час), или вероятность успешной идентификации (90 % вероятность того, что лесной пожар будет обнаружен в пределах шести часов после воспламенения). Вероятность обнаружения отдельных событий - наиболее общая мера эффективности. Она полезна как в обеспечении хорошего понимания сообщества пользователей, так и в предоставлении возможности пользователю разработать дополнительные меры эффективности, типа вероятности гашения лесного пожара за данное время.

Некоторые цели миссии не могут быть непосредственно измеримы в вероятностных терминах. Например, нам нужен непрерывный охват особого события или деятельности, типа непрерывного наблюдения рентгеновских вспышек в туманности Рака или непрерывного контроля Yosemite для температурных изменений. Типичная мера эффективности здесь - это некий тип охвата или статистика интервалов наблюдения, такая как средний интервал наблюдения или максимальный интервал при специфическом условии. К сожалению, Гауссова (нормальная вероятность) статистика обычно не применима к спутниковому охвату; поэтому обычная мера средних величин может сильно ввести в заблуждение. Дополнительная детализация и способ решения этой проблемы - часть обсуждения мер эффективности охвата в разделе 7.2.

Третий тип меры эффективности скорее оценивает качество результата, чем то, происходит ли это, или когда. Это может включать, например, способность системы определять температуру лесных пожаров. Другая общая мера качества – это своевременность данных, обычно выражаемая как время запаздывания, или, в более понятных терминах для пользователя, как запас времени от того момента, когда данные получены, до того, как они станут необходимы. Своевременная мера эффективности могла бы включать среднее время от возникновения лесного пожара до его обнаружения или, в зависимости от перспективы потенциального применения, среднее время предупреждения о том, что пожар поражает населенный пункт. Этот тип информации, иллюстрируемой на рис. 3-2, позволяет принимающему решение оценивать миссию FireSat по степени удовлетворения потребностей сообщества.

Рис. 3-2. Время предупреждения лесного пожара для населенных областей.

Гипотетическая мера эффективности для спутника FireSat.

3.3.2  Моделирование полезности миссии

В анализе полезности миссии мы пробуем оценить меры эффективности в цифровой форме как функцию стоимости и риска, но это делать трудно. Вместо этого мы обычно используем основные параметры системы, типа количества спутников, общего веса на орбите, или размера полезного груза, как замены стоимости. Так, мы можем рассчитать меры эффективности как функцию размера спутниковой группировки, принимая, что большее количество спутников стоит большее количество денег. Если мы сможем устанавливать численные значения для мер эффективности как функцию системных драйверов и понимать основные причины результатов, мы сделаем главный шаг к количественной оценке космической миссии и процесса проектирования.